VS2019中std::bind的替代方案及互斥锁代码适配问题

问题背景 #

原代码在VS2017可正常编译：

std::unique_lock<std::mutex>    m_lock(m_mutex_wait_for_message);
m_cond_variable.wait(m_lock, std::bind(&Logging::is_message_available, this));
std::lock_guard<std::mutex>     lock_guard(m_mutex_pushing_message);

切换到VS2019编译时出现以下错误：

• 'bind': is not a member of 'std'
• 'bind': function does not take 2 arguments

问题1：互斥锁代码中std::bind的替代方案 #

最直接且简洁的替代是lambda表达式，它完美适配条件变量wait的谓词要求，语法更直观，VS2019对其支持也更完善：

std::unique_lock<std::mutex>    m_lock(m_mutex_wait_for_message);
// 用lambda替代std::bind，直接捕获this并调用成员函数
m_cond_variable.wait(m_lock, [this](){ return this->is_message_available(); });
std::lock_guard<std::mutex>     lock_guard(m_mutex_pushing_message);

这段代码的逻辑和原std::bind实现完全一致，不会触发编译错误。

问题2：std::bind的通用替代方案 #

针对所有std::bind的使用场景，有几种通用替代方式：

• lambda表达式（首选）：几乎能覆盖所有std::bind的使用场景，语法清晰，支持捕获外部变量，编译期优化效果更好。示例：

  // 绑定带参数的全局函数
  auto bound_global = [](int a) { return global_func(a + 1); };
  // 绑定成员函数并固定部分参数
  auto bound_member = [this](int val) { return this->process(val, 100); };
  

• 自定义函数对象：如果需要复用绑定逻辑，可以定义重载operator()的结构体：

  struct IsMessageAvailable {
      Logging* obj;
      IsMessageAvailable(Logging* o) : obj(o) {}
      bool operator()() { return obj->is_message_available(); }
  };
  // 使用方式
  m_cond_variable.wait(m_lock, IsMessageAvailable(this));
  

• std::mem_fn：专门用于绑定类成员函数，返回可调用对象，适合仅绑定成员函数、无需额外参数的场景（需包含<functional>头文件）：

  m_cond_variable.wait(m_lock, std::mem_fn(&Logging::is_message_available), this);
  

• std::invoke（C++17及以上）：更偏向直接调用而非生成绑定后的可调用对象，适合只需单次调用成员函数或普通函数的场景（需包含<functional>头文件）：

  bool result = std::invoke(&Logging::is_message_available, this);
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas Matthews